图片:Robert A. Rohde/Wikimedia Commons。
植物插条

温度:正确

我们一直以来都在错误地测量温度吗?

https://www.botany.one/temperature-getting-right/

您认识会喜欢这个的人吗?

图片:Robert A. Rohde/Wikimedia Commons。
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更多来自Google的 非生物变量 影响植物,例如 光照、二氧化碳和水的水平. 这些非生物因素中最重要的因素之一是温度。 现在,鉴于它的重要性,你可以原谅假设它被准确无误地记录下来。 不幸的是,情况并非总是如此。 以分生组织的温度为例(符号为 T分生组织),这对推动植物发育很重要。 对于植物生物学研究的这一重要方面,很大程度上依赖于测量植物周围空气的温度(T空气)。 T测量空气是因为假设它代表分生组织温度,因为植物是 变温动物 (“内部温度变化很大的生物……通常变化是周围环境温度变化的结果”)。 虽然这个假设似乎是合理的——而且它确实让潜在的调查员省去了穿透无数层发育中的叶子等的麻烦,这些叶子可能包裹着顶端分生组织,但这仍然是一个假设。 并且必须检验假设的真实性,即 安德烈亚斯·萨维兹 (Andreas Savvides) . 做过. 猜猜他们发现了什么! 这是正确的: T分生组织不同于 T空气——西红柿的温度介于 –2.6 和 3.8 °C 之间,黄瓜的温度介于 –4.1 和 3.0 °C 之间(!)。 正如该团队总结的那样,“为了将植物的生长和发育与温度正确联系起来...... T应使用分生组织代替 T空气'。

如果您现在对检测细胞内的温度感兴趣,您可能想探索由 G·库奇科 . 使用“金刚石纳米晶体中氮空位 (NV) 色心的量子操纵”,它可以检测小至 44 mK(!) 的温度变化,并可以测量低至 200 nm(!!) 长度尺度的局部热环境。 或者,如果您想要一种更生物学的方法,请查看将绿色荧光蛋白与源自的热敏蛋白融合的基因编码传感器 沙门氏菌, 如图所示 by 清中茂树 . 尽管这一特殊原理的证据已通过标志性线粒体中的产热作用得到证明 棕色脂肪细胞 (以及稍微不那么标志性的肌​​管内质网),该团队设想它可以用来研究其他活细胞中的这种现象。 甚至可能在 热带苏铁的锥形细胞经历了令人印象深刻的温度升高,在 Moku:Pro 上 T锥体可以明显大于 T空气。 鉴于 对全球温度变化和温度影响的担忧 调控诸如开花、准确的温度信息等具有重要经济意义的过程 在植物中 - 以及了解植物实际响应的温度 - 可能会变得越来越重要。

[对于一组有用的幻灯片总结 萨维德斯 . 的作品,请访问 slideshare.net. 对于不太以物理为导向的解释 自然 纳米测温文章试试随附的 康斯坦丁·索科洛夫 (Konstantin Sokolov) 的“新闻与观点”项目 – 编辑]。

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作者

Nigel Chaffey

我是一名植物学家,也是巴斯温泉大学(巴斯,靠近英国布里斯托尔)植物学的前高级讲师。 作为新闻编辑 Annals of Botany 我为该杂志撰写了每月一次的“植物扦插”专栏。

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